Les gènes du chromosome X influencent les performances des vaches laitières

Publication BMC Genomics Sanchez & al.

Les gènes du chromosome X influencent les performances des vaches laitières

Chez les bovins, comme chez les autres mammifères, le génome est composé de plusieurs paires de chromosomes homologues ou autosomes (présents en 29 paires chez la vache) et d’une paire de chromosomes sexuels, X et Y. Les femelles possèdent 2 copies du chromosome X, tandis que les mâles ont une copie de chaque chromosome X et Y. Bien qu’il contienne un grand nombre de gènes, le chromosome X est souvent négligé dans les études génomiques car il n’est présent qu’en un seul exemplaire chez les mâles. Une équipe de chercheurs INRAE et de l’entreprise Eliance de l’unité Génétique animale et biologie intégrative (GABI) a évalué le rôle du chromosome X et des gènes qu’il abrite sur des caractères clés pour la durabilité de l’élevage bovin. Leurs travaux, publiés dans la revue BMC Genomics, révèlent l’importance du chromosome X dans le déterminisme génétique des caractères et identifient les gènes probablement responsables de ses effets.

L’étude a été conduite avec un double objectif : d’une part, évaluer l’importance relative des autosomes et du chromosome X sur la variabilité génétique de la production de lait et de sa composition, de la fertilité, de la santé de la mamelle et de la stature des vaches et, d’autre part, identifier les régions du chromosome X et les gènes impliqués dans le déterminisme génétique des caractères analysés.

Les chercheurs ont pour cela étudié plus de 230 000 vaches de 6 races bovines laitières françaises. Ils ont exploité les données de production laitière, de résistance aux infections de la mamelle, de fertilité et de stature des vaches, ainsi que les données de génotypage de plus de 50 000 variants génétiques répartis sur tout le génome, dont 1 147 sur le chromosome X. Grâce à la comparaison de plusieurs milliers de séquences complètes du génome bovin, ils ont pu prédire les génotypes de chaque vache des 6 races étudiées pour près de 200 000 variants répertoriés sur le chromosome X. Ils ont ensuite recherché les associations entre ces variants et les caractères d’intérêt dans chacune des races et pour augmenter la puissance et la résolution de leur étude, ils ont combiné les résultats obtenus dans les différentes races dans une méta-analyse.

Le chromosome X contribue en moyenne à 3,5 % des variations génétiques observées entre les individus. Dans toutes les races étudiées, la fertilité et la santé de la mamelle, qui sont les plus difficiles à sélectionner en raison de leur héritabilité plus faible, sont aussi les caractères les plus influencés par ce chromosome. Les chercheurs ont identifié des régions et des gènes spécifiques du chromosome X associées à ces caractères. Tous ces résultats démontrent que le chromosome X joue un rôle significatif dans les processus de production laitière, de résistance aux infections mammaires, de reproduction et de croissance des vaches.

Ces découvertes sont très prometteuses pour l’amélioration génétique des bovins laitiers. L’intégration des données de génotypage du chromosome X dans les modèles de prédiction génomique utilisées aujourd’hui en sélection devrait permettre un gain de précision et donc une sélection plus efficace des animaux les plus performants, avec une meilleure production laitière, une résistance accrue aux maladies, une reproduction facilitée et une stature adaptée. De plus, la plupart des gènes liés au chromosome X étant partagés entre les mammifères, ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives pour mieux comprendre son implication dans l’architecture génétique des caractères chez la vache domestique et les bovins, mais aussi dans d’autres espèces.

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Référence :
Sanchez M.-P., Escouflaire C., Baur A. et al. (2023). X-linked genes influence various complex traits in dairy cattle. BMC Genomics, 24, 338. https://doi.org/10.1186/s12864-023-09438-7

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Date de modification : 05 octobre 2023 | Date de création : 07 juillet 2023 | Rédaction : INRAE - Edition P. Huan